第二章 专题提升4 电磁感应中的电路和图像问题-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习全书word（粤教版）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 专题提升4电磁感应中的电路和图像问题 [素养目标] 1.能用电磁感应和闭合电路规律，分析解决与电磁感应有关的电路问 题 2.能用电磁感应等规律，分析解决与电磁感应有关的各种图像问题， 分类研析 突破要点，提升关键 类型一电磁感应中的电路问题 1.对电路的理解 (1)内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由 电阻、电容等电学元件组成， (2)在闭合电路中，相当于“电源”的导体两端的电压与真实的电源两 端的电压一样，等于路端电压，而不等于感应电动势. 2.电磁感应中电路知识的关系图 闭合电路 电磁感应 品， E=BLv U-E 联系1：电动势B E=n At .△Φ P=IU 联系2：功和能 E=20 Q=I'R 9=n4中 Fl R 3.分析电磁感应电路问题的基本思路 求感应电动势 求感应 两端U内=r E=BL或E=nA 画等效电路图 电流 电压 U外=E-r △t 电路 P外=U%I R+r 功率 Pa=IE ·独家授权侵权必究 享学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 [例1]如图甲所示电路，定值电阻R、小灯泡与金属圆线圈连成闭合 回路，在金属圆线圈区域内存在匀强磁场，0时刻，磁感应强度方向 垂直线圈所在平面向里，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如 图乙所示.己知线圈匝数N=100匝、半径r=10cm、总电阻R=22,定 值电阻R。32,小灯泡电阻R=6Q且阻值不随温度变化.取π=3，求： XB× B/T R 甲 (1)线圈中产生的感应电动势和感应电流的大小； (2)0~2s内流过小灯泡的电流方向和小灯泡消耗的电能. 解析：(1)根据法拉第电磁感应定律得 ENrr2·|是|=6V, 定值电阻与小灯泡并联，并联电阻 R并器2Q, 线圈中产生的感应电流 I-R+R=1.5A. (2)根据楞次定律，0一2s内线圈中感应磁场垂直纸面向里，感应电流 为顺时针方向，小灯泡中的电流方向为b·a,小灯泡两端电压 UL-Rp+R E-3 V, 0一2s内小灯泡消耗的电能 ·独家授权侵权必究 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 量b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 E电W电文t3J. 答案：(1)6V1.5A(2)b→a3J Q规律方法 电磁感应中电路问题的分析方法 (1)明确电路结构，分清内、外电路。 (2)根据产生感应电动势的方式计算感应电动势的大小，如果是磁场 变化，由E是计算；如果是导体切割磁感线，由E=BLv计算. (3)根据楞次定律判断感应电流的方向。 (4)根据电路组成列出相应的方程式： [对点训练1]如图所示，MN、PQ为平行光滑金属导轨（金属导轨电阻 忽略不计)，MN、PQ相距L=50cm,导体棒AB在两轨道间的电阻为r=1 Q,且可以在MN、PQ上滑动，定值电阻R132,R262,整个装置放 在磁感应强度为阝1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平 面，现用外力F拉着AB棒向右以v=5m/s的速度做匀速运动.求： ×x字 (1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向： (2)导体棒AB两端的电压UB: 解析：(1)导体棒AB产生的感应电动势EBLv2.5V,由右手定则知， AB棒上的感应电流方向从B到A. ②)R并器20，I-音A.Uz-IR并月V≈1.7V ·独家授权侵权必究 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 答案：(1)2.5V从B到A (2)1.7V 类型二电磁感应中的图像问题 1.问题概括 (1)电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动 势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B-t图像、Φ-t 图像 图像、E-t图像和I-t图像， 类型 (2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还 常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像， 即E-x图像和I-x图像 (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像 问题 (2)由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理 类型 量 应用 左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧 知识 姆定律、牛顿运动定律、相关数学知识等 2.解决图像问题的一般步骤 (1)明确图像的种类，即是B-t图像还是Φ-t图像，或者E-t图像、I-t 图像等。 (2)分析电磁感应的具体过程. (③)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系， (4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出 函数关系式 (5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画